(57)【要約】回転可能な構成要素と摺接する滑り要素部品は、別の滑り要素部品と接着剤により結合可能である。滑り要素部品は、別の滑り要素部品の対応する係合面と係合するための係合面を備え、滑り要素部品の係合面は、接着剤を受けるための少なくとも１つの凹部を有する。また、スラストワッシャと、フランジ軸受アセンブリと、フランジ軸受アセンブリを組み立てる方法とが提示される。【選択図】図６
2019519733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な構成要素と摺接する滑り要素部品であって、
別の滑り要素部品に対して接着剤により結合可能であり、
上記別の滑り要素部品の対応する係合面と係合するための係合面を備え、
上記滑り要素部品の上記係合面は、接着剤を受けるための少なくとも１つの凹部を有する
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項２】
請求項１において、
回転可能なシャフトと摺接する
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記滑り要素部品の上記係合面における上記少なくとも１つの凹部の深さは、約０．１〜１ｍｍである
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項４】
請求項３において、
上記滑り要素部品の上記係合面における上記少なくとも１つの凹部の深さは、約０．５ｍｍである
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
上記滑り要素部品の上記係合面における上記少なくとも１つの凹部の長さは、約３〜５ｍｍである
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記滑り要素部品の上記係合面は、１〜１２個の上記凹部を有する
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、
上記滑り要素部品の上記係合面は、３〜８個の上記凹部を有する
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項８】
請求項６または７において、
上記凹部は、上記滑り要素部品の上記係合面周りにおいて、等間隔に配置されている
ことを特徴とする滑り要素部品。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のスラストワッシャであって、
上記スラストワッシャの上記係合面における上記少なくとも１つの凹部は、上記スラストワッシャの内径を規定する内縁部の近くにある
ことを特徴とするスラストワッシャ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の一対の滑り要素部品またはスラストワッシャと軸受シェルとを備えたフランジ軸受アセンブリであって、
各上記滑り要素部品またはスラストワッシャは、接着剤によって上記軸受シェルに結合され、それにより自己支持フランジ軸受アセンブリが構成されている
ことを特徴とするフランジ軸受アセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０において、
上記接着剤は、各上記滑り要素部品またはスラストワッシャの上記係合面の各上記凹部に適用され、
および／または、
上記接着剤は、上記軸受シェルの対応する係合面のうち各上記滑り要素部品またはスラストワッシャの上記係合面の各上記凹部に対応する部分に適用される
ことを特徴とするフランジ軸受アセンブリ。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のフランジ軸受またはフランジブッシュであって、
上記接着剤は、２つの段階で硬化可能である
ことを特徴とするフランジ軸受またはフランジブッシュ。
【請求項１３】
請求項１２において、
上記接着剤は、約３５０％よりも大きな引張破壊伸びを有する
ことを特徴とするフランジ軸受またはフランジブッシュ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の滑り要素部品、スラストワッシャ、フランジ軸受、またはフランジブッシュを備えたエンジン。
【請求項１５】
フランジ軸受アセンブリまたはフランジブッシュを組み立てる方法であって、
（ｉ）請求項１〜９のいずれか１項に記載の一対の滑り要素部品またはスラストワッシャを提供するステップと、
（ii）軸受シェルを提供するステップと、
（iii）各上記滑り要素部品もしくはスラストワッシャの上記係合面の各上記凹部に接着剤を適用するか、または上記軸受シェルの対応する係合面のうち各上記滑り要素部品もしくはスラストワッシャの上記係合面の各上記凹部に対応する部分に接着剤を適用するステップと、
（iv）上記滑り要素部品またはスラストワッシャと上記軸受シェルとを各上記係合面に沿って係合させるステップと、
（ｖ）上記滑り要素部品またはスラストワッシャと上記軸受シェルとを各上記係合面に沿って接触した状態に保つ一方、上記接着剤の少なくとも一部を硬化させて自己支持フランジ軸受アセンブリを形成するステップとを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
添付図面を参照して本明細書に実質的に記載されたスラストワッシャ。
【請求項１７】
添付図面を参照して本明細書に実質的に記載されたフランジ軸受アセンブリまたはフランジブッシュ。
【請求項１８】
添付図面を参照して本明細書に実質的に記載されたフランジ軸受アセンブリまたはフランジブッシュを組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を受けるための少なくとも１つの凹部を備えた滑り要素部品に関する。本発明は、また、スラストワッシャおよび滑り要素部品を備えたフランジ軸受アセンブリと、滑り要素部品を備えたエンジンと、滑り要素部品を備えたフランジ軸受アセンブリを組み立てる方法とに関する。
【０００２】
滑り要素部品は、回転部品に対する、例えば回転可能なシャフトに対する軸受部での使用に特に適する。
【背景技術】
【０００３】
本発明の好ましい実施形態に係る滑り要素部品は、自動車アプリケーション、例えば自動車エンジン（例えば、クランクシャフトで）、動力伝達機構、ポンプ、および圧縮システムにおいて使用されるフランジ半割軸受、フランジ軸受、およびフランジブッシュとしての使用に特に適する。
【０００４】
内燃エンジンでは、軸受アセンブリは、一般に、軸回りに回転可能なクランクシャフトを保持する一対の半割軸受を備える。クランクシャフトジャーナル軸受アセンブリに対して、少なくとも１つの半割軸受は、各軸方向端において（径方向）外方へ延びる概ね半環状のスラストワッシャが設けられた中空の概ね半円筒状の軸受シェルを有するフランジ半割軸受であってもよい。
【０００５】
エンジンおよびサブアセンブリ製造業者を含む自動車部門におけるＯＥＭは、一般に、組み立てられたフランジ軸受が主軸受セットの一部として供給されることを指定する。これにより、実装が容易になり、またエンジンの寿命期間にわたってスラストワッシャが所定位置に保たれる。組み立てられたフランジ軸受は、輸送および作業者やロボットによる取扱いに対応できるよう十分に高剛性であることと、エンジン内の製造誤差を吸収しかつ例えばエンジンブロックへの実装を許容するよう十分に柔軟であることとを期待される。
【０００６】
フランジ軸受を改良しようとするこれまでの試みは、スラストワッシャの軸受シェルからの分離や軸受シェルに対する回転を伴うことなく使用時のエンジンのトルク負荷を支持するための手段を当該フランジ軸受に与えることに焦点を当ててきた。
【０００７】
いくつかの公知のフランジ軸受では、軸受シェルおよびスラストワッシャの一体構造が用いられる。他の公知のフランジ軸受では、軸受シェルとスラストワッシャとは、クリップ状部品によって緩く機械的に係合される。別のタイプのフランジ軸受では、スラストワッシャは、対応する係合部品の変形によって軸受シェルに恒久的に組み付けられる。
【０００８】
軸受シェルの外面周りにスラストワッシャを緩く機械的に係合させるための公知のクリップ状部品は、軸方向端部に、半円形の内縁から内方に突出する一対のフックラグ（タブ）を含む概ね半環状のパネルを有する。当該フックラグは、使用において、スラストワッシャが軸受シェルの軸方向端における外面周りに接続される場合に、当該軸受シェルの対応する開口に入り込む。内方に突出するフックラグは、軸受クラウンにおける接合面を向いた側部に設けられていて、軸受シェルが接合面（外周端面）と共に挟まれて弾性的に変形される場合にスラストワッシャが当該軸受シェルに組み付けられるのを可能とする形状を有する。フックラグが開口に係合する構成により、軸受シェルが弛緩位置に戻った後の分離が阻止され、また完全な軸受アセンブリにおいて、ハウジングとの締まり嵌めにおいて軸受シェルがわずかに挟まれた場合の分離が阻止される。フックラグは、一般に、均一な厚みを有し、スラストワッシャの主たる半環状パネルよりも薄く加工され、それにより軸受シェルにおいて（軸方向に）狭い開口を使用できる。半環状の主パネルの内縁から内方に突出する１つまたはそれ以上の安定ラグが、フックラグの中間部に設けられてもよく、それによりスラストワッシャと軸受シェルとの間の接続が補強され、スラストワッシャと軸受シェルの実質的な相対回転につながる摩耗が阻止される。
【０００９】
従来技術には、フランジ軸受を提示する特許文献１および特許文献２が含まれる。同文献のフランジ軸受では、対応する軸受シェルの開口に収容され得る均一な厚みの薄いフックラグを有するクリップ状部品を用いて、スラストワッシャが軸受シェルに緩く機械的に係合されている。
【００１０】
従来技術には、また、フランジ軸受（３３０）を提示する特許文献３が含まれる。フランジ軸受（３３０）は、横ラグ（１０４Ａ，１０４Ｂ）を有する内縁部を有する少なくとも１つの実質的に半環状のスラストワッシャ（１００Ａ，１００Ｂ）と、当該スラストワッシャの内縁部（１０８）から突出する中間安定ラグ（１０６）と、スラストワッシャの横ラグおよび安定ラグにそれぞれ接続された横穴または凹部（２２６Ａ，２２６Ｂ）および軸方向端面（２２４Ａ，２２４Ｂ）における中間安定凹部（２２８）を有する半円筒状の半割ジャーナル軸受シェル（２２０）とを備える。ここで、安定ラグ（１０６）は、スラストワッシャの内縁部（１０８）から実質的に垂直に突出する回転安定縁部（１１４）を有し、安定凹部（２２８）は、安定ラグの軸方向の相対移動のために構成され、そしてエンジンは、少なくとも１つのそのようなフランジ軸受（３３０）を備える。
【００１１】
従来技術には、また、フランジ軸受のためのスラストワッシャ（１００）を提示する特許文献４が含まれる。当該スラストワッシャは、内縁部（１０８）および外縁部を有する実質的に半環状のパネル（１０２）と、パネルの内縁部から内方に突出するフックラグ（１１０）とを備え、フックラグは、スラストワッシャにより受けられる軸受シェル内の対応する開口に入り込むように構成されかつ軸受シェルの変形を伴わないスラストワッシャと軸受シェルとの分離を阻止するように構成された止め縁部（１１８）を有し、各フックラグは、パネルの内縁部周りにおいてスラストワッシャの中央部に相対的に近く、軸受シェルの開口の縁部に対して係合するためのフックラグ内側部（１０４Ａ）と、パネルの内縁部周りにおいてスラストワッシャの中央部から相対的に遠いフックラグ外側部（１０４Ｂ）とを有し、フックラグ内側部は、フックラグ外側部よりも薄い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第４５３３２６１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２２３３７５９号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１３／０６８１０６号
【特許文献４】国際公開第２０１５／００７８２６号
【特許文献５】国際公開第２０１４／０９１２０６号
【特許文献６】英国特許出願公開第１５０７２０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
発明者は、上述した従来技術文献に記載され、図１〜図４に図示するような公知のタイプのフランジ軸受に複数の制限または欠点が存在し得ることを見出した。そのような制限または欠点には、次のもののうち１つまたは複数が含まれ得る。
【００１４】
ｉ．図１〜図４に示すように、従来技術のフランジ軸受１は、スラストワッシャ６，７の端部の近くに設けられ、軸受シェル１２の端部の近くの対応する切欠き８，９，１０，１１に係合するクリップまたは「舌状部」２，３，４，５を用いる。当該クリップまたは舌状部は、典型的に、スラストワッシャを軸受シェルに係合した状態に保持して自己支持アセンブリを形成するための唯一のものである。対応する切欠きにクリップまたは舌状部を係合させることは、スラストワッシャおよび軸受シェルを人の手で扱うことを要するかも知れず、骨の折れることかも知れない。
【００１５】
ii．従来技術のクリップまたは舌状部は、締め付けられる軸受シェルの端部が、対応する切欠きとのクリップまたは舌状部の係合を許容することを必要とするかも知れない。
【００１６】
iii．従来技術のクリップまたは舌状部は、製造リードタイムの増大をもたらすかも知れない。
【００１７】
iv．従来技術のクリップまたは舌状部は、スラストワッシャが、軸受シェルに正しく嵌まっていなかったり、または輸送中や取扱い中に軸受シェルから外れたりすることに起因して、組み立てられたフランジ軸受の廃棄率を高めるかも知れない。
【００１８】
ｖ．自己支持フランジ軸受を形成する唯一のものである従来技術のクリップまたは舌状部と対応する切欠きとは、当該クリップまたは舌状部と対応する切欠きとの間の寸法誤差が小さいことを必要とする。このことは、特定の製造プロセスの使用や効果的な品質管理を必要とするかも知れない。
【００１９】
vi．小さい誤差が必要なことにより、前処理作業を用いることも必要になるかも知れない。そのような前処理作業としては、例えば、初期成形作業により生じたクリップもしくは舌状部および／または対応する切欠きにおけるばり取りまたは縁取り、またはクリップまたは舌状部の対応する切欠きへの係合を促すための１つまたはそれ以上の面取り加工が挙げられる。これにより、軸受シェルおよび／またはスラストワッシャの性能に悪影響を及ぼし得る細片（例えば、削りくずまたは金属粒子）が生じるかも知れない。
【００２０】
vii．追加的な後処理作業の必要性により、製造コストが高くなるかも知れず、また製造リードタイムに影響が及ぶおそれがある。また、後処理作業におけるエラーに起因して、廃棄されるスラストワッシャおよび／または軸受シェルの割合が、望ましいものよりも高くなるかも知れない。
【００２１】
viii．従来技術のクリップまたは舌状部は、例えばエンジンハウジング内への、フランジ軸受のシンプルかつ効率的な実装のために望ましいものよりも高い剛性または低い柔軟性を有するフランジ軸受をもたらすかも知れない。
【００２２】
ix．従来技術において、スラストワッシャおよび軸受シェルを接合するためにタック溶接のラインまたはパスを使用する場合、製造中に各アセンブリを支持するための治具が必要となるかも知れない。それにより得られるフランジ軸受は、最終製品への、例えばエンジンハウジングへのフランジ軸受のシンプルかつ効率的な実装のためには望ましくない剛性および低い柔軟性を有するかも知れない。
【００２３】
ｘ．溶接を用いることにより、軸受シェルおよび／またはスラストワッシャの性能に悪影響を及ぼし得る不純物および／または細片（例えば、溶接くず）が生じるかも知れない。
【００２４】
発明者は、公知のタイプの滑り要素部品、特に公知のタイプのフランジ軸受およびフランジ軸受アセンブリよりも、自動車エンジンアプリケーションでの使用に適した改良された滑り要素部品、特にフランジ軸受アセンブリでの使用に適した滑り要素部品に対するニーズが存在することを見出した。そのような自動車エンジンアプリケーションは、ストップスタート動作をするエンジン、特に回転可能シャフト（例えば、クランクシャフト）などの回転要素を支持するために滑り要素部品が使用されるエンジンを含む。
【００２５】
発明者は、また、従来技術の発展に対して、滑りエンジン部品がトルク負荷下での回転を阻止するための連結部品を有する必要はないかも知れないことを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は、そのような改良された滑り要素部品を提示する。とりわけ、本発明は、公知の滑り要素部品よりも安価で製造容易な改良された滑り要素部品であって、クリップや舌状部などの機械的係合部品を用いる公知のフランジ軸受アセンブリよりも優れた柔軟性を有するフランジ軸受アセンブリを形成するのに使用可能な滑り要素部品を提示する。
【００２７】
発明者は、トルク負荷下で回転を阻止するための連結部品を省略することで、滑り要素部品の製造を公知のものよりも安価かつ容易にできることを見出した。
【００２８】
以下の説明において、「柔軟（フレキシブル）」の語は、好ましくは、硬化後の接着剤が、いくらかの柔軟性を保持し、かつ滑り要素部品と別の滑り要素部品との間の柔軟な連結を提供することを意味する。「柔軟（フレキシブル）」の語は、好ましくは、接着剤が、滑り要素部品の使用時に伸長可能であることを意味する。換言すると、接着剤は、それが滑り要素部品から分離する前段階において、伸長することで滑り要素部品と別の滑り要素部品との間のいくらかの相対移動を許容してもよい。したがって、接着剤は、１００％よりも大きな引張破壊伸びを有する。
【００２９】
以下の説明において、「引張破壊伸び」の語は、好ましくは、ＩＳＯ３７（「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの引張応力とひずみ特性の求め方」）に対応するＤＩＮ５３５０４（「ゴムの試験−引張試験における引張破壊強さ、引張降伏強さ、引張破壊伸び、および応力値の決定」）にしたがって、または所与の接着剤に対して指定された対応するＩＳＯ標準試験にしたがって測定される引張破壊伸びを意味する。
【００３０】
以下の説明において、「ハンドリング時間」の語は、好ましくは、接着剤が、滑り要素部品と別の滑り要素部品とを保持して自己支持滑り要素アセンブリを構成するのに十分に硬化するのに要する時間を意味する。このハンドリング時間の終了後、滑り要素アセンブリを取り扱うこと（例えば、品質管理のために検査すること、または輸送のために梱包すること）が可能になるが、接着剤が完全に硬化するにはさらなる時間（数時間または数日）を要するかも知れない。
【００３１】
本発明は、独立請求項において定義され、第１の態様において、回転可能な構成要素と摺接する滑り要素部品であって、別の滑り要素部品に対して接着剤により結合可能であり、上記別の滑り要素部品の対応する係合面と係合するための係合面を備え、上記滑り要素部品の上記係合面が、接着剤を受けるための少なくとも１つの凹部を有することを特徴とする滑り要素部品を提示する。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態では、滑り要素部品は、フランジ軸受アセンブリまたはフランジブッシュを構成するべく軸受シェルと結合可能なスラストワッシャであってもよい。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態は、１つまたはそれ以上の次のアプリケーションでの使用に特に適する。当該アプリケーションとは、自動車エンジン、動力伝達機構、ポンプ、および圧縮機システムである。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態の改良された滑り要素部品は、従来技術に対して複数の利点を有し得る。複数の利点には、とりわけ次のうちいくつかまたは全てが含まれる。
【００３５】
ｉ．自己支持フランジ軸受を構成するべく軸受シェルとスラストワッシャを結合するのに、いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、従来技術に比べて滑り要素部品の複雑性を低減することができ、またフランジ軸受の組立てが迅速化および容易化される。
【００３６】
ii．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、スラストワッシャおよび軸受シェルを手で取り扱う必要性をなくして、自己支持フランジ軸受をより迅速かつ容易に形成することができる。
【００３７】
iii．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、スラストワッシャに係合させるために軸受シェルを締め付ける必要性を低減または除去することができる。
【００３８】
iv．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、手間のかかる手作業をなくして製造リードタイムを短縮することができる。
【００３９】
ｖ．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、組立てを誤った従来技術のフランジ軸受または輸送中や取扱い中に分解した従来技術のフランジ軸受の不良品の廃棄を低減またはなくすことができる。
【００４０】
vi．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、クリップまたは舌状部と対応する切欠きとの間の誤差を小さくする必要性を低減または除去でき、それにより製造プロセスがシンプル化されると共に関連コストが低減される。
【００４１】
vii．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、初期成形作業により生じ得るクリップもしくは舌状部および／または対応する切欠きのばり取りまたは縁取りを含む前処理作業の必要性を低減または除去することができる。これにより、製造プロセスがシンプル化され得ると共に関連コストが低減され得る。また、軸受シェルおよび／またはスラストワッシャの性能に悪影響を及ぼし得る細片（例えば、削りくずや金属粒子）の導入を低減または除去できる。
【００４２】
viii．いくつかの従来技術のクリップまたは舌状部に代えて接着剤を使用することにより、得られるフランジ軸受の剛性を低めかつ柔軟性を高めることができる。これにより、最終製品、例えばエンジンハウジングへのフランジ軸受の組込みを促すことができる。また、エンジンハウジングに組み込むには剛性が高すぎて柔軟性が不十分な従来技術のものと比べて、廃棄率を低減することができる。
【００４３】
ix．いくつかの従来技術で用いられる溶接に代えて接着剤を使用することにより、軸受シェルおよび／またはスラストワッシャの性能に悪影響を及ぼし得る関連する細片（例えば、溶接くず）を低減またはなくすことができる。
【００４４】
ｘ．好ましくは、フランジ軸受の使用中に、接着剤が分解または溶解しない。しかしながら、いくつかの従来技術で用いられる溶接に代えて接着剤を使用することは、次のことを意味する。すなわち、当該接着剤のわずかな分解または溶解があった場合に生じる細片は、溶接を含む従来技術に共通して関連する金属細片よりも軟らかく、したがってスラストワッシャおよび／または軸受シェルの走行面を傷つけることなく、またはフランジ軸受の性能を損なうことなく、軸受クリアランスを通り抜けやすい。
【００４５】
xi．接着剤は、任意に選択される材料からなる、または当該材料で被覆された滑り要素部品を接着するのに使用されてもよい。例えば、接着剤は、ポリマーベース走行層を備える滑り要素部品を接着するのに使用されてもよい。ここで、当該ポリマーベース走行層が、金属粒子などの何らかの添加物または粒子材料を含むかどうかは問われない。
【００４６】
xii．接着剤は、滑り要素部品を製造するのに必要な複数の製造ステップおよび／または専門設備の必要性を低減し得、それにより関連製造コストが低減される。
【００４７】
本発明に達するに際して、発明者は、直観に反して、誤差の小さい精密加工されたクリップや舌状部と、溶接とを不要にし、それらをよりシンプルな接着結合で置き換えることにより、従来技術の複雑性を低減した。このシンプルかつ有効な解決方法に到達するために、発明者は、フランジ軸受の発展のよく知られた道筋から遠のき、公知のフランジ軸受の使用と比べて複数の明らかな利点を有する改良を成し遂げた。発明者は、フランジ軸受の構成を効果的に再設計し、それらをよりシンプルかつ安価に作れるように、またよりシンプルかつ容易に使えるようにすることで、公知のフランジ軸受に関連する制限に対する見事な解決方法を提供した。特に、発明者は、接着剤の付着性および得られるアセンブリの柔軟性を改善する、接着剤と共に使用するのにより適した滑り要素部品を提供した。また、発明者は、得られるアセンブリの取扱いおよび組込みのためだけに接着剤が必要であり、そのため、得られるアセンブリの使用中の滑り要素部品の回転を阻止するための機械的係合部品を滑り要素部品が有しなくてもよいことを見出した。したがって、滑り要素部品は、材料量が低減されると共に専門製造設備の必要性が低減され、また製造ステップがより少なくなるために、公知の部品よりも製造が安価かつ容易である。
【００４８】
発明者は、滑り要素部品の性能にとって、接着剤の選択が鍵となることを見出した。好ましくは、接着剤は、とりわけ次のうちいくつかまたは全ての特性を有する。
【００４９】
ｉ．硬化時間と滑り要素部品の柔軟性との間の適当なバランス。接着剤が早く固まるためには、滑り要素部品が、望ましいものもよりも硬くて柔軟性に欠けるものになるかも知れない。しかしながら、滑り要素部品が適度に柔軟であるためには、接着剤の硬化時間が望ましいものよりも長くなるかも知れず、それにより製造リードタイムに悪影響が及ぶおそれがある。
【００５０】
ii．供給装置から供給されてすぐ、または少し後に自己支持的であり、また硬化しても自己支持的なままの粘性のあるフレキシブルな接着剤。ここで、フレキシブル接着剤が、比較的素早くかつ均一に供給され得るようにすることと、粘性や自己支持性を有しかつ摺動またはスミアリングへの耐性を有するようにすることとの間に実現すべきバランスが存在するかも知れない。
【００５１】
iii．接着剤が、硬化後に、比較的大きな引張破壊伸び（または、伸び率）を有する。その伸び率が小さすぎる場合、フレキシブル接着剤は、滑り要素部品の取扱い中または組込み中に、あまりに早くその弾性限界に達して破綻するおそれがある。しかしながら、その伸び率を高くするためには、フレキシブル接着剤をかなり流動的にする必要があるかも知れず、その場合、自己支持的になるまでに長い硬化時間を要して製造リードタイムにも影響する。
【００５２】
iv．エンジンオイルなどの潤滑剤の存在下で劣化への優れた耐性を有する。
【００５３】
ｖ．自動車エンジンに関連する動作温度において（例えば、９０〜１５０℃において）劣化への優れた耐性を有する。
【００５４】
vi．得られるアセンブリを取扱い中および組込み中において自己支持的にするのに十分な結合強さまたは接着強さを有する。
【００５５】
本発明のいくつかの好ましい特徴は、以下で参照する従属請求項にて述べられる。
【００５６】
好ましくは、滑り要素部品は、回転可能なシャフトと摺接し、および／またはこれを支持する。好ましくは、滑り要素部品は、エンジンの部品である回転可能なシャフトと摺接し、および／またはこれを支持する。好ましくは、滑り要素部品は、クランクシャフトおよび／またはカムシャフトと摺接し、および／またはこれらを支持する。好ましくは、滑り要素部品は、自動車エンジン用のクランクシャフトおよび／またはカムシャフトと摺接し、および／またはこれらを支持する。好ましくは、滑り要素部品は、スタートストップエンジンサイクルを行うエンジン用のクランクシャフトおよび／またはカムシャフトと摺接し、および／またはこれらを支持する。
【００５７】
好ましくは、滑り要素部品の係合面の少なくとも１つの凹部の深さは、約０．１〜１ｍｍである。換言すると、少なくとも１つの凹部は、係合面から約０．１〜１ｍｍだけ引っ込んでいて、接着剤を受けるための凹部（または、切欠き、切込み、ポケット、もしくは穴）を構成している。より好ましくは、滑り要素部品の係合面の少なくとも１つの凹部の深さは、約０．５ｍｍである。
【００５８】
少なくとも１つの凹部の長さは、変更可能であってもよく、アプリケーションに応じて決まり得る。好ましくは、滑り要素部品の係合面の少なくとも１つの凹部の長さは、約２〜７ｍｍであるが、これよりも長くても短くてもよい。乗用車での使用に適した例示的な滑り要素部品において、当該滑り要素部品の係合面の少なくとも１つの凹部の長さは、約３〜５ｍｍであってもよい。少なくとも１つの凹部の端部は、湾曲しまたは丸みを帯びていてもよい。
【００５９】
好ましくは、少なくとも１つの凹部は、その長さに沿って一定の深さを有してもよい。あるいは、少なくとも１つの凹部の深さは、その長さに沿って変化してもよい。
【００６０】
少なくとも１つの凹部は、滑り要素部品の厚みの全体または一部を延びていてもよい。換言すると、滑り要素部品の側面視において、少なくとも１つの凹部は、滑り要素部品の厚みの全体にわたって延び、それにより図１０に示す貫通凹部を構成してもよいし、または滑り要素部品の厚みの一部のみにわたって延び、それにより図１１に示す非貫通の凹部、くぼみ、もしくはポケットを構成してもよい。
【００６１】
好ましくは、滑り要素部品は、その係合面に複数の凹部を備える。滑り要素部品は、その係合面に任意の数の凹部を備えてもよい。好ましくは、滑り要素部品は、その係合面に１〜１２個の凹部を備える。より好ましくは、滑り要素部品は、その係合面に３〜１０個の凹部を備える。さらに好ましくは、滑り要素部品は、その係合面に３〜８個の凹部を備える。１〜６つ、好ましくは３つまたは４つの凹部を備える滑り要素部品は、乗用車のための自動車エンジン用のスラストワッシャとしての使用に特に適し得る。４〜１２個、好ましくは６〜１０個の凹部を備える滑り要素部品は、貨物自動車またはトラックなどの大きな車両のための自動車エンジン用のスラストワッシャとしての使用に特に適し得る。
【００６２】
好ましくは、各凹部は、他の凹部と同じものである。しかしながら、このことは必須ではなく、本明細書で言及する凹部のうち任意の２つまたはそれ以上が組み合わされてもよい。
【００６３】
好ましくは、複数の凹部は、滑り要素部品の係合面周りにおいて、等間隔に配置されている。あるいは、いくつかのまたは全ての凹部が、滑り要素部品の係合面周りにおいて、不規則な間隔で配置されていてもよい。
【００６４】
本発明は、さらに、添付の独立請求項にて定義され、第２の態様における、本発明の第１の態様の滑り要素部品の特徴を備えたスラストワッシャを提示する。好ましくは、スラストワッシャの係合面の少なくとも１つの凹部は、当該スラストワッシャの内径を規定する内縁の近くにある。
【００６５】
後述するように、係合面の少なくとも１つの凹部は、軸受シェルの軸方向面に対して（例えば、内側面（または走行層面）と外側面（またはバッキング層面もしくは軸受シェルの背面）との間を延びる軸受シェルの側面に対して）係合可能なスラストワッシャの軸方向面に設けられていてもよい（図６〜図９）。あるいは、係合面の少なくとも１つの凹部は、軸受シェルの径方向面と係合可能なスラストワッシャの径方向面（すなわち、軸受シェルのバッキング層面または背面と係合するスラストワッシャの内側面）に設けられていてもよい（図１２）。
【００６６】
スラストワッシャは、シンプルな公知のタイプのスラストワッシャ、例えば自動車エンジンアプリケーション用のフランジ軸受の構成において広く用いられる金属またはバイメタル製のスラストワッシャであってもよい。あるいは、スラストワッシャは、例えば、ポリマーベース走行層または適当な材料の焼結コーティングを備えてもよい。
【００６７】
適当なスラストワッシャは、所定の厚みのポリマー層を備えたスラストワッシャを提示する特許文献５に開示されたタイプの１つであってもよいし、または粗面を有するポリマーベース走行層を備えたスラストワッシャを提示する特許文献６に開示されたタイプのものであってもよい。しかしながら、これらの先行のスラストワッシャは、本発明の好ましい実施形態にしたがっていくらか変更する必要があることが認められる。
【００６８】
軸受シェルは、シンプルな公知のタイプの軸受シェル、例えば自動車エンジンアプリケーション用のフランジ軸受の構成において広く用いられる金属またはバイメタル製の軸受シェルであってもよい。あるいは、軸受シェルは、例えば、ポリマーベース走行層または適当な材料の焼結コーティングを備えてもよい。
【００６９】
本発明は、さらに、添付の独立請求項にて定義され、第３の態様における、本発明の第１の態様の一対の滑り要素部品または本発明の第２の態様の一対のスラストワッシャを備えるフランジ軸受アセンブリ（または、フランジブッシュ）を提示する。ここで、各滑り要素部品またはスラストワッシャは、軸受シェルに接着剤で結合され、それにより自己支持フランジ軸受アセンブリが構成される。フランジ軸受アセンブリで使用される滑り要素部品またはスラストワッシャは、互いに同じでも異なってもよい。
【００７０】
好ましくは、スラストワッシャは、フレキシブル接着剤によって軸受要素に接着される。
【００７１】
フレキシブル接着剤は、一液型フレキシブル接着剤であってもよい。あるいは、フレキシブル接着剤は、多液型フレキシブル接着剤（例えば、二液型または三液型フレキシブル接着剤）であってもよい。一液型フレキシブル接着剤は、迅速かつ容易に塗布でき、またそれが硬化して塗布器ヘッドを交換または洗浄しなければならなくなる前に長期間にわたって供給装置の塗布器ヘッドに保存され得る（「ポットライフ」と言われることもある）。多液型フレキシブル接着剤（例えば、二液型フレキシブル接着剤）は、より短い硬化時間をもたらし、それにより製造リードタイムが短縮される。しかしながら、後者はポットライフが相対的に短い。
【００７２】
好ましくは、接着剤は、一液型の紫外線硬化接着剤である。好ましくは、接着剤は、２つの段階を経て硬化される。好ましくは、第１硬化段階は、紫外線硬化段階である。これは、公知の技術を用いてなされてもよい。好ましくは、第２硬化段階は、湿気硬化段階であり、紫外線が取り除かれた場合の接着剤を、または第１硬化段階で紫外線が達しないおそれのある接着フィルムの中心部を追加的に硬化させ得る。
【００７３】
好ましくは、フレキシブル接着剤は、硬化すると、約１００〜５００％の引張破壊伸び（または、伸び率）を有する。好ましくは、フレキシブル接着剤は、硬化すると、約３５０％以上の引張破壊伸び（または、伸び率）を有する。好ましくは、フレキシブル接着剤は、硬化すると、約３５０〜４５０％、より好ましくは約４００％の引張破壊伸び（または、伸び率）を有する。これにより、滑り要素部品の取扱い中または組込み中に、第１および／または第２滑り要素部品からフレキシブル接着剤が分離する可能性を低減できる。
【００７４】
好ましくは、フレキシブル接着剤は、アクリレートを含む。特に適当な接着剤は、変性アクリル樹脂をベースにした一液型接着剤である。
【００７５】
接着剤は、透明または無色であってもよい。好ましくは、接着剤は、硬化が完了したことを視覚的に示すものとして、硬化中に色が変わる。硬化すると、接着剤の表面は、粘着性を有したままでもよく、また完全には乾いていない外観を呈してもよい。
【００７６】
好ましくは、接着剤は、滑り要素部品の使用に際し、潤滑剤、特にエンジンオイルに対して、および典型的なエンジン動作温度、特に約９０〜１５０℃の範囲に対して耐性を有する。これにより、滑り要素部品がエンジン潤滑油に浸漬したクランクシャフトの支持に使用される場合など、滑り要素部品がエンジンでの使用に特に適したものになる。
【００７７】
好ましくは、接着剤は、粘性を有しかつ実質的に自己支持的である。これにより、フレキシブル接着剤が滑り要素部品の走行面に広がることまたは走行面を汚すことが抑止され得る。また、フレキシブル接着剤が適用された滑り要素部品（例えば、スラストワッシャや軸受シェル）を繊細に取り扱う必要性が低減され得る。さらに、フレキシブル接着剤が部品に適用されてから当該部品を取り扱うまでに当該部品を静止させておく必要のある期間が短縮され得る（すなわち、ハンドリング時間が短縮され得る）。スラストワッシャや軸受シェルに少量だけ適用され得るように接着剤が十分に流動的であることと、スラストワッシャや軸受シェルの走行面に接着剤がその後広がらないようにすることとの間にバランスが存在する。このことを念頭に、好ましくは、接着剤は、約３５００ｍＰａｓ／ｔｈｉｘ以上の粘性率を有する。
【００７８】
好ましくは、硬化すると、フレキシブル接着剤は、１０ＭＰａ以上の接着強さを有する。好ましくは、硬化すると、フレキシブル接着剤は、約１０〜２０ＭＰａの接着強さを有する。より好ましくは、フレキシブル接着剤は、約１２〜１６ＭＰａの接着強さを有する。さらに好ましくは、フレキシブル接着剤は、約１４ＭＰａの接着強さを有する。そのような接着強さは、得られる滑り要素アセンブリ（例えば、フランジ軸受アセンブリ）の取扱いや組込みを促すのに十分である。
【００７９】
後述するように、フレキシブル接着剤は、軸受シェルに適用されてもよい。あるいは、フレキシブル接着剤は、各スラストワッシャに適用されてもよい。もしくは、フレキシブル接着剤は、軸受シェルおよび各スラストワッシャの両方に適用されてもよい。後述するように、フレキシブル接着剤が軸受シェルに適用される場合、当該接着剤は、軸受シェルの背面における縁部近くに適用されてもよい（図６〜図９）。あるいは、フレキシブル接着剤は、軸受シェルの側面に適用されてもよい（図１２）。フレキシブル接着剤がスラストワッシャに適用される場合、当該接着剤は、軸受の背面と係合するための各スラストワッシャの頂面または底面に適用されてもよい（図６〜図９）。あるいは、フレキシブル接着剤は、軸受シェルの側面と係合するための各スラストワッシャの側面に適用されてもよい（図１２）。
【００８０】
好ましくは、接着剤は、軸受シェルの係合面において、各スラストワッシャの係合面の対応する凹部と係合する部分のみに適用される。換言すると、接着剤は、好ましくは、軸受シェルにおいて、スラストワッシャが軸受シェルに係合される場合に各スラストワッシャの係合面の凹部が係合する部分のみに適用される。あるいは、接着剤は、各スラストワッシャの係合面の凹部のみに適用される。もしくは、接着剤は、スラストワッシャおよび軸受シェルの両方において上述した箇所に適用される。
【００８１】
そのような態様で接着剤を適用することは、接着剤の大半または全部が凹部内に保持され、よってスラストワッシャが軸受シェルに係合される場合に凹部から接着剤が広がりまたは溢れることが抑止または防止されることを意味する。これには、スラストワッシャの走行面が接着剤によってほとんどあるいは全く汚染されないという利点がある。
【００８２】
自動車アプリケーション用のフランジ軸受のためのスラストワッシャは一般に約１〜５ｍｍ厚であるため、フレキシブル接着剤のビードは、好ましくは、第１滑り要素部品がスラストワッシャの厚みよりも小さな直径または厚みを有するように、当該第１滑り要素部品（例えば、軸受シェル）に適用される。例えば、スラストワッシャが約１ｍｍ厚である場合、接着剤は、好ましくは、第１滑り要素部品が約０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．４〜０．６ｍｍ、より好ましくは約０．５ｍｍの厚みまたは直径を有するように適用される。
【００８３】
本発明の好ましい実施形態では、接着剤は、滑り要素部品を別の滑り要素部品に結合するための（例えば、スラストワッシャと軸受シェルとを結合するための）唯一の手段であってもよい。接着剤は、従来技術に関連して上述したような他の機械的な係合手段の必要なくして、取扱い可能でエンジンブロックに組込み可能な、フレキシブルかつ自己支持的なフランジ軸受アセンブリを形成するように設計されている。接着剤は、（例えば、エンジンにおける）フランジ軸受アセンブリの使用時にスラストワッシャを軸受シェルと係合状態に維持するために必要ではない。また、接着剤がフランジ軸受アセンブリの使用時に機能しなくなり、スラストワッシャと軸受シェルとの間でいくらかの相対的な回転運動が生じることが予期されかつ許容される。これは、従来技術において特に避けるべきこととされる。
【００８４】
しかしながら、必要に応じて、１つまたはそれ以上の追加的な係合手段が存在してもよい。例えば、スラストワッシャは、従来技術に関連して上述した１つまたはそれ以上の機械的な結合または連結手段によって軸受シェルに追加的に結合されてもよい。これにより、さもなければフレキシブル接着剤の接着強さを上回るか、あるいはフレキシブル接着剤をその引張破壊伸びを超えて伸ばし、それにより当該接着剤の機能を損なわせるおそれのあるより大きなトルク負荷に、フランジ軸受アセンブリが耐えられるようになり得る。１つまたはそれ以上の機械的結合は、フランジ軸受の使用時に、スラストワッシャが軸受シェルに対して回転するのを阻止し得る。
【００８５】
適当な機械的結合は、別の滑り要素部品（例えば、軸受シェル）の１つまたはそれ以上の切欠き、切込み、またはスロットに係合可能な、滑り要素部品（例えば、スラストワッシャ）の１つまたはそれ以上のタブまたはタグを含んでもよい。軸受シェルは、当該軸受シェルのクラウンにまたはクラウンの近くに配置された単一の切欠きを各側面に有してもよい。好ましくは、各スラストワッシャは、当該スラストワッシャの湾曲外面の接線に対して垂直な方向において、クラウンをまたはクラウンの近くを延びる単一のタブを有してもよい。換言すると、単一のタブは、好ましくは、スラストワッシャの曲率中心に向かって延びている。好ましくは、タブは、滑り要素部品（例えば、スラストワッシャおよび軸受シェル）を連結するべく切欠きに係合可能であって、当該滑り要素部品の相対的な回転を阻止するべくそれらを互いに拘束する。
【００８６】
あるいは、軸受シェルが単一のタブを有してもよく、スラストワッシャが単一の切欠きまたは切込みを有してもよい（すなわち、上記と逆の構成でもよい）。
【００８７】
別の代替的な実施形態（図示せず）では、フレキシブル接着剤を受けるための少なくとも１つの凹部は、従来技術のフランジ軸受で用いられるような１つまたはそれ以上の係合クリップまたは舌状部と共に用いられてもよい。これにより、接着剤結合のみを有するかまたは１つもしくはそれ以上のクリップもしくは舌状部のみを有するフランジ軸受に比べて剛性の高いフランジ軸受が提供され得る。あるいは、それにより、クリップまたは舌状部が、従来技術のフランジ軸受におけるものよりも大きな誤差を有すること（すなわち、より緩く嵌まること）が許容され得る。このことは、小さな誤差を有する従来技術のフランジ軸受に対して複数の利益を有し、これには上述した利益のいくつかまたは全てが含まれる。
【００８８】
軸受シェルの切欠きおよび／またはスラストワッシャのタブ（または、その逆）は、製造ラインで作業者が軸受シェルに対するスラストワッシャの正しい向きを特定するのを補助するためのミスプルーフ（または「ポカヨケ」）装置を提供するために、クラウンから離間していてもよい。
【００８９】
好ましくは、軸受シェルおよびスラストワッシャの一方または両方は、ポリマーベース走行層を備える。しかしながら、他の走行層材料が使用されてもよく、これには適当な材料の焼結コーティングが含まれる。本発明の好ましい実施形態に係る滑り要素部品の別の利点は、公知の機械加工されるフランジ軸受と違って、滑り要素部品（例えば、スラストワッシャ）および別の滑り要素部品（例えば、軸受シェル）の走行面または走行層に異なる材料が使用されてもよいことである。例えば、それらの一方がポリマーベース走行層を有してもよく、他方が異なる材料でできた走行層または走行面を有してもよい。
【００９０】
好ましくは、ポリマーベース走行層は、軸受シェルおよび／またはスラストワッシャの基体にスプレーまたはスクリーン印刷プロセスによって形成される。
【００９１】
ポリマーベース走行層は、スラストワッシャ基体および／または軸受シェル基体に直接的に適用されてもよい。あるいは、ポリマーベース走行層は、スラストワッシャ基体および／または軸受シェル基体に適用された中間層に適用されてもよい。スラストワッシャ基体および／または軸受シェル基体は、金属またはバイメタル基体であってもよい。また、中間層は、金属またはバイメタル層であってもよい。
【００９２】
ポリマーベース走行層は、複数のポリマーベースサブレイヤを堆積することで形成されてもよい。複数のポリマーベースサブレイヤは、同じまたは異なる厚みのサブレイヤを含んでもよい。連続するポリマー走行層は、異なるパターンを有してもよく、それにより厚みが不均一な所定輪郭のポリマーベース走行層が構築される。サブレイヤの使用により、所定輪郭のポリマー走行層の厚みをより一層制御することができる。
【００９３】
本発明は、さらに、添付の独立請求項にて定義され、第４の態様における、本発明の第１の態様の滑り要素部品、本発明の第２の態様のスラストワッシャ、または本発明の第３の態様のフランジ軸受アセンブリ（または、フランジブッシュ）を備えたエンジンを提示する。
【００９４】
本発明は、さらに、添付の独立請求項にて定義され、第５の態様における、フランジ軸受アセンブリを組み立てる方法を提示する。この方法は、以下のステップを含む。
【００９５】
（ｉ）本発明の第１の態様に係る一対の滑り要素部品、または本発明の第２の態様に係る一対のスラストワッシャを提供するステップ。
【００９６】
（ii）軸受シェルを提供するステップ。
【００９７】
（iii）各滑り要素部品もしくは各スラストワッシャの係合面の凹部に接着剤を適用し、または軸受シェルの対応する係合面における各滑り要素部品もしくは各スラストワッシャの係合面の凹部に対応する部分に接着剤を適用するステップ。
【００９８】
（iv）滑り要素部品またはスラストワッシャを各係合面に沿って軸受シェルに係合させるステップ。
【００９９】
（ｖ）滑り要素部品またはスラストワッシャを各係合面に沿って軸受シェルと接触した状態に保ち、接着剤の少なくとも一部を硬化させて自己支持フランジ軸受アセンブリを形成するステップ。
【０１００】
好ましくは、ハンドリング時間は、約１０分よりも短く、より好ましくは約５分よりも短く、より好ましくは約１分よりも短く、より好ましくは約３０秒よりも短く、より好ましくは約２０秒よりも短く、より好ましくは約１０秒よりも短く、より好ましくは約５秒よりも短く、より好ましくは約２〜５秒である。これにより、要求される製造リードタイムと、自己支持滑り要素部品、フランジ軸受、またはフランジブッシュアセンブリの取扱い性との間の適当なバランスが提供される。
【０１０１】
従来技術から公知なように、各スラストワッシャは、当該スラストワッシャの内縁部と外縁部との間を延びる１つまたはそれ以上の油分配溝を備えてもよい。好ましくは、油分配溝は、油の流通を許容する連続的な構成において、内縁部から外縁部へスラストワッシャを横切って延びている。したがって、ポリマーベース走行層の軸方向面は、１つまたはそれ以上の油分配溝で仕切られた複数の非連続な部分を有してもよい。スラストワッシャの軸方向面に油分配溝を設けることにより、スラストワッシャとシャフトとの間における油膜の質を向上できる。使用において、潤滑油は、対応する軸受シェルと回転クランクシャフトジャーナルとの間の軸受クリアランスに注入されてもよく、そしてスラストワッシャと回転クランクシャフトウェブの対向面との間の別のクリアランスに漏れ出す。
【０１０２】
油溝は、ポリマー走行層の深さ全体にわたって延びていてもよい。この構成では、溝の底部は、スラストワッシャ基体によって、またはスラストワッシャ基体上に配置された中間層によって構成されてもよい。これは、例えば、ポリマーベース走行層をスラストワッシャ基体および／またはライニングもしくは中間層にスプレーまたはスクリーン印刷プロセスにより適用することで得られる。当該プロセスでは、ポリマーベース走行層が、基体（または、中間層）に、スラストワッシャ基体の特定部分にポリマーベース走行層が適用されるのを阻止するためのマスクを用いて、単一のスプレーもしくはスクリーン印刷作業で、または一連のスプレーもしくはスクリーン印刷作業で適用される。
【０１０３】
あるいは、油溝は、スラストワッシャ基体上に堆積されたポリマーベース走行層の深さの一部にわたって延びていてもよい。この構成では、溝の底部は、ポリマーベース走行層の厚みの一部によって構成されてもよい。これは、例えば、スラストワッシャ基体の軸方向面全体にポリマーベース走行層を適用し、その後、材料除去プロセスを用いてポリマーベース走行層の軸方向面の一部を除去することにより得られるか、またはスラストワッシャ基体に一連のサブレイヤの態様でポリマーを適用すること、すなわち一連の２層、３層、もしくはそれ以上の層を用いてポリマーベース走行層を構築し、その後、油溝を形成するべくサブレイヤの１つまたはいくつかだけの一部を除去することにより得られる。
【０１０４】
スラストワッシャおよび／または軸受シェルは、一端または両端に、接続面逃げ部を備えてもよい。
【０１０５】
スラストワッシャの係合面の凹部の位置は、油分配溝の位置に関係していなくてもよい。
【０１０６】
各図および対応する説明はフランジ軸受（すなわち、フランジ付き半割環状軸受）を示しているが、本発明は、フランジ軸受（すなわち、フランジ付き環状軸受）にも等しく適用可能である。
【０１０７】
本発明のある態様における任意の特徴は、本発明の他の態様に対して、任意の適当な組合せで適用可能である。特に、方法の態様を装置の態様に適用可能であり、その逆も同様である。また、ある態様における任意の特徴は、任意の他の態様における任意の特徴に対して、任意の適当な組合せで適用可能である。
【０１０８】
本発明の任意の態様で記述されかつ規定される種々の特徴の特定の組合せが、別々に実施され、提供され、および／または使用され得ることも認識されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図１は、軸受シェルと一対のスラストワッシャとを備えたフランジ軸受の形態における従来技術の滑り要素の斜視図である。
【図２】図２は、図１の従来技術のフランジ軸受の分解斜視図である。
【図３】図３は、軸受シェルと一対のスラストワッシャとを備えたフランジ軸受の形態における別の従来技術の滑り要素の斜視図である。
【図４】図４は、図３の従来技術のフランジ軸受の分解斜視図である。
【図５】図５は、第１の態様における本発明の例示的な実施形態に係る滑り要素部品、または第２の態様における本発明の例示的な実施形態に係るスラストワッシャの斜視図である。
【図６】図６は、第３の態様における本発明の例示的な実施形態に係るフランジ軸受アセンブリの斜視図であって、図５の滑り要素部品またはスラストワッシャを一対と、軸受シェルとを備える。
【図７】図７は、図６のフランジ軸受アセンブリの側面図である。
【図８】図８は、図６のフランジ軸受アセンブリの軸受シェルの斜視図である。
【図９】図９（Ａ）は、図６のフランジ軸受アセンブリの別の側面図であって、スラストワッシャが図８の軸受シェルの上方に持ち上げられている。図９（Ｂ）は、図６のフランジ軸受アセンブリの別の側面図であって、スラストワッシャが、当該スラストワッシャの係合面の凹部内に接着剤が受けられるように、図８の軸受シェルに対して鉛直方向に係合している。
【図１０】図１０は、図５の滑り要素部品の係合面にける少なくとも１つの凹部の詳細な側面図および底面図であって、当該凹部は、滑り要素部品の厚み全体を貫通する貫通凹部である。
【図１１】図１１は、図５の滑り要素部品の係合面における少なくとも１つの凹部の代替的な形態の詳細な側面図および底面図であって、当該凹部は、滑り要素部品の厚み全体の一部のみに形成された非貫通凹部である。
【図１２】図１２は、軸受シェルと水平向きに係合されてフランジ軸受を形成する図５の一対の滑り要素部品またはスラストワッシャを備えたフランジ軸受の斜視図である。
【図１３】図１３は、第１の態様における本発明の例示的な実施形態に係る滑り要素部品または第２の態様における本発明の例示的な実施形態に係るスラストワッシャの斜視図であって、当該滑り要素部品またはスラストワッシャの係合面に６つの凹部を有する。
【図１４】図１４は、第１の態様における本発明の例示的な実施形態に係る滑り要素部品または第２の態様における本発明の例示的な実施形態に係るスラストワッシャの斜視図であって、当該滑り要素部品またはスラストワッシャの係合面に１つのみの凹部を有する。
【発明を実施するための形態】
【０１１０】
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【０１１１】
図５は、本発明の第１の例示的な実施形態に係る滑り要素部品２０を示している。当該滑り要素部品は、スラストワッシャとして構成されている。
【０１１２】
スラストワッシャは、別の滑り要素部品に結合可能である。例えば、スラストワッシャ２０は、軸受シェル２２に結合可能である。より具体的に、一対のスラストワッシャ２０，２１が、接着剤を用いて軸受シェル２２に結合可能であり、それによりフランジ軸受アセンブリ２３が形成される。
【０１１３】
スラストワッシャは、軸受シェルの対応する係合面２５に係合するための係合面２４を備える。スラストワッシャの係合面は、少なくとも１つの凹部２６を有する。少なくとも１つの凹部は、接着剤を受けるためのものである。
【０１１４】
スラストワッシャの係合面の少なくとも１つの凹部は、好ましくは、初期の打抜作業、プレス作業、または成形作業において形成される。あるいは、少なくとも１つの凹部は、その後、スラストワッシャに加工形成されてもよい。
【０１１５】
後述するように、少なくとも１つの凹部は、接着剤を硬化するための硬化プロセスを助け得るか、および／または完成したフランジ軸受アセンブリに、係合面に少なくとも１つの凹部を有しないスラストワッシャと比較してより優れた柔軟性（フレキシビリティ）を付与し得るという少なくともこれらの点で有益である。
【０１１６】
好ましくは、スラストワッシャの係合面は、複数の凹部２６，２７，２８を有する。特に好ましい凹部の数は、乗用車（例えば、ファミリーカー）に対しては１〜６つ、好ましくは２つ、３つ、または４つであり、貨物自動車やトラックなどの大きな車両に対しては４〜１２個、好ましくは４〜１０個である。
【０１１７】
凹部の深さは、好ましくは、約０．５ｍｍである。当該深さは、０．５ｍｍ以下でも０．５ｍｍ以上であってもよいが、０．５ｍｍが、スラストワッシャおよび軸受シェルが各係合面間に接着剤を挟んで一体化される場合に、接着剤が効率的に適用され得ることと、接着剤のスミアリングをなくしまたは最小化することとを実現するのに程よいバランスであると思われる。
【０１１８】
凹部の長さは、好ましくは、約３〜５ｍｍである。
【０１１９】
係合面の凹部の特定の構成は、アプリケーションに応じて定まる。しかしながら、車用のいくつかの例示的な構成は、フランジ軸受アセンブリを形成するスラストワッシャの各々の係合面における次のような凹部を含む。すなわち、４つの３ｍｍ長の凹部、４つの４ｍｍ長の凹部、もしくは４つの５ｍｍ長の凹部、または３つの４ｍｍ長の凹部、３つの５ｍｍ長の凹部、もしくは３つの６ｍｍ長の凹部である。
【０１２０】
各スラストワッシャは、スラストワッシャとクランクシャフトとの間の対向面に油が流れるのを可能とする１つまたはそれ以上の油分配溝（例えば、図１４）を備える。また、各スラストワッシャは、少なくとも１つの縁部２９に沿った面取り部を備える。
【０１２１】
図６〜図９、および図１２は、本発明の例示的な実施形態に係るフランジ軸受アセンブリを示している。フランジ軸受アセンブリは、上述した一対のスラストワッシャ２０，２１と、軸受シェル２２とを備える。スラストワッシャは、接着剤を用いて軸受シェルに結合可能である。より具体的に、スラストワッシャは、接着剤のみを用いて軸受シェルに結合可能である。
【０１２２】
軸受シェル２２は、公知のタイプの軸受シェルであってもよい。それは、２つの対向する軸受シェルの調整ずれを吸収するための接続面逃げ部を各端部に備えてもよい。
【０１２３】
各スラストワッシャ２０，２１は、バイメタルスラストワッシャ基体であってもよいスラストワッシャ基体と、スラストワッシャ基体に適用され、一般に「走行層」、「摺動層」、または「オーバーレイ」と呼ばれる摺動層とを備える。各スラストワッシャの走行層は、好ましくは、ポリマーベース走行層である。
【０１２４】
軸受シェルは、バイメタル基体であってもよい軸受基体と、軸受基体に適用された摺動層とを備える。走行層は、好ましくは、ポリマーベース走行層である。
【０１２５】
スラストワッシャおよび／または軸受シェルのポリマーベース走行層は、走行層材料で構成されかつ下にあるスラストワッシャ基体上に形成され、スラストワッシャに所望の特性、例えば所望の負荷容量および耐摩耗性を与える。走行層材料のマトリクス（一般に、走行層材料において体積百分率が最も高い部分を提供する）は、ポリマー材料で構成されている。適当なポリマー材料の例は、架橋可能な接着剤と、熱硬化性樹脂と、高融点熱可塑性材料と、少なくとも１つの高融点熱可塑性材料のマトリクスを含む材料と、繊維強化プラスチックと、これらの材料の任意の組合せとを含む。他の適当な材料が想定され、それらは当業者にとって容易にわかるだろう。特に適当なポリマー材料は、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）と、ＰＩ（ポリイミド）と、エポキシと、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、シリコン樹脂と、ポリエーテルエーテルケトンと、これらの材料の任意の組合せとを含む。これらの材料は、高い耐熱性および優れた耐媒体性（例えば、潤滑剤に対する耐化学性）によって特徴付けられる。本発明の好ましい実施形態に係るスラストワッシャに対して特に好ましいポリマー材料の一つは、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）である。
【０１２６】
走行層材料は、１つまたはそれ以上の粒子を含む合成樹脂ポリマーマトリクスの複合材料を含んでもよい。例えば、走行層材料は、耐摩耗性を改善するための硬質粒子（例えば、セラミック粉体、シリカ、およびアルミニウム片のような金属粉体）を含んでもよい。他の適当な材料が想定され、それらは当業者にとって容易にわかるだろう。
【０１２７】
走行層材料は、必要に応じて、少なくとも１つの軟質粒子、例えば固体潤滑剤を含んでもよい。適当な固体潤滑剤は、層状構造を有する金属硫化物と、グラファイトと、六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）と、二硫化モリブデン（ＭｏＳ2）と、二硫化タングステン（ＷＳ2）と、ＰＴＦＥなどのフルオロポリマーと、これらの材料の任意の組合せとを含む。他の適当な材料が想定され、それらは当業者にとって容易にわかるだろう。
【０１２８】
走行層材料は、ポリアミドイミド合成樹脂ポリマー材料のマトリクスを含んでもよく、約５〜１５体積％の金属粒子と、約１〜１５体積％のフルオロポリマーと、（付随的な不純物を除いて）残部を構成するポリアミドイミド樹脂とが、当該マトリクス中に分散されていてもよい。
【０１２９】
走行層材料は、必要に応じて、その特性を特定のアプリケーションに適合させるための１つまたはそれ以上の付加的な材料または粒子を含んでもよく、そのことは当業者にとって容易にわかるだろう。
【０１３０】
必要に応じて、スラストワッシャ基体および／または軸受基体は、ポリマーベース走行層の付着性のための改良された表面を提供し得る中間層を有してもよく、それは特定の支持材料が使用される場合に有利であり得る。必須でない中間層に適当な材料は、ニッケル、銀、銅、および／または鉄、またはこれらの材料を任意に組み合わせて含む合金を含む。必須でない中間層は、そのような材料や合金のうち任意の２つ以上の組合せを含んでもよい。また、中間層は、接着促進剤を含んでもよく、および／またはリン酸処理、クロメート処理、またはケイ化処理などの前処理に供されてもよい。他の適当な材料が想定され、それらは当業者にとって容易にわかるだろう。
【０１３１】
接着フィルム（あるいは、取付部またはビード）３０が、各スラストワッシャを軸受シェルに対して各係合面に沿って接着するために用いられ、それにより自己支持フランジ軸受アセンブリが提供される。
【０１３２】
図８に示すように、接着フィルム３０は、好ましくは、まず軸受シェル２２に適用される。接着フィルムは、軸受シェルの背面の外縁付近に適用される。接着フィルムは、各スラストワッシャの係合面の対応する凹部に係合する軸受シェルの係合面の一部のみに適用される。換言すると、接着フィルムは、スラストワッシャがスラストワッシャと係合される場合に各スラストワッシャの係合面の凹部によって係合される軸受シェルの一部のみに適用される。
【０１３３】
図９に示すように、フランジ軸受の組立ては、背面に適用されたフレキシブルな接着フィルムを伴う軸受シェルを、アーチを形成するように上向きに配置することと、それと同時に、スラストワッシャを軸受シェル上に下降させ、かつスラストワッシャが係合面に沿って軸受シェルと係合するまでスラストワッシャを下降させ続けることとを伴い、それにより接着剤が両者の間に挟まれて図５〜図７の構成が形成される。
【０１３４】
滑り要素部品の係合面の少なくとも１つの凹部は、係合面に凹部を有しない滑り要素部品と比べて、接着剤のためのより安定した土台と、接着フィルムのより良好な結合とを提供し得る。
【０１３５】
また、係合面の少なくとも１つの凹部は、少なくとも１つの凹部を有しない滑り要素部品の使用と比べて、接着剤を収容するための追加的な容積が存在するため、より分厚い接着ビードの使用を許容し得る。このことは、接着フィルムが硬化する場合に、接着剤が広がるためのより大きい容量に起因して、よりフレキシブルなフランジ軸受アセンブリが得られることを意味する。これにより、当該アセンブリの取扱いやそのエンジンへの組込みが容易化され得る。しかしながら、第１段階の硬化時間（または、ハンドリング時間）と硬化した接着剤の柔軟性との間において実現されるべきバランスが存在する。
【０１３６】
フレキシブル接着剤は、図６〜図９、および図１２に示すように、接着ビードの形態で軸受シェルに適用されてもよい。好ましくは、接着ビードの直径または厚みは、係合面の凹部の深さと実質的に同じか、当該深さよりもわずかに大きい。接着ビードは、好ましくは、約０．５ｍｍの直径または厚みを、すなわち各凹部の好ましい深さと略同じ直径または厚みを有する。このことは、スラストワッシャが軸受シェルに係合される場合に、フレキシブルな接着ビードがいくらか潰れたり広がったりするかも知れないが、当該フレキシブルな接着ビードがスラストワッシャの幅を超えて広がったり溢れたりすることが最小限に抑えられるか、あるいは全くなくなることを意味する。ここで、スラストワッシャの幅は、典型的には約１〜２ｍｍである。それはまた、フレキシブル接着剤が、係合面の凹部の端部を超えてスラストワッシャおよび／または軸受シェルの走行層まで広がったり溢れたりする可能性が低いことを意味する。なお、そのような広がりまたは溢れが生じると、走行層面が汚染されてしまう。
【０１３７】
フレキシブル接着剤は、一般的にポリマーベース走行層材料で被覆されていない軸受シェルの背面側または背面（すなわち、軸受基体の走行層と反対側）に適用されるのが好ましいため、むき出しの金属面に適用される。軸受シェルの背面に当接するスラストワッシャの係合面（すなわち、内外の環状面を接続する面、図面において下側の面）は、一般的にポリマーベース走行層材料で被覆されていないため、フレキシブル接着剤は、典型的には、さらなるむき出しの金属面と接触することになる。したがって、スラストワッシャが軸受シェルと係合される場合、フレキシブル接着剤は、２つのむき出しの金属面の間に挟まれて滑り要素部品間の接着を促す。しかしながら、フレキシブルな接着剤のさらなる利点は、それが任意の材料の面に適用可能であり、よってポリマーベース走行層または他の材料を含む走行層を備えた面にも使用可能であり、またスラストワッシャおよび軸受シェルの片方または両方の係合面や当該係合面の凹部内に走行層材料が広がっている場合にも使用可能であることである。
【０１３８】
特に適当な接着剤は、変性アクリル樹脂をベースにした一液型接着剤である。
【０１３９】
接着剤は、硬化後にもある程度の柔軟性を保持するフレキシブル接着剤である。例えば、そのような接着剤は、１００％よりも大きな引張破壊伸びを有する。
【０１４０】
フレキシブル接着剤は、フランジ軸受の使用時において、エンジンオイルに対して、および約９０〜１５０℃の範囲のエンジン温度に対して耐性がある。このため、フレキシブル接着剤は、自動車エンジン環境における使用に特に適する。例えば、自動車エンジン環境では、フランジ軸受は、クランクシャフトを支持するのに使用され、エンジン潤滑油に浸漬されるか、またはエンジンオイルと定期的に接触する。
【０１４１】
接着剤は、粘性が高くて自己支持的である。好ましくは、フレキシブル接着剤は、チキソトロピー材料であり、より好ましくはチキソトロピーペーストである。フレキシブル接着剤は、好ましくは、いったん硬化すると、ＤＩＮ５３５０４にしたがって、約１００％よりも、約１５０％よりも、約２００％よりも、約２５０％よりも、約３００％よりも、約３５０％よりも、もしくは約４００％よりも大きな引張破壊伸びを有し、および／または約４００％未満の、約３５０％未満の、約３００％未満の、約２５０％未満の、約２００％未満の、もしくは約１５０％未満の引張破壊伸びを有する。好ましくは、フレキシブル接着剤は、いったん硬化すると、ＤＩＮ５３５０４にしたがって、約３５０％よりも大きな引張破壊伸びを有する。
【０１４２】
柔軟性に対する要求を含むフレキシブル接着剤に望まれる特性の結果として、フレキシブル接着剤は、約１０〜２０ＭＰａの接着強さを有する可能性が高い。
【０１４３】
接着剤は、２つの段階で硬化し得る。第１段階において、接着剤は、３１５〜４００ｎｍの波長を有する紫外線により硬化される。接着剤がそのような光に十分に長い時間さらされるなら、当該接着剤は完全に硬化するだろう。しかしながら、発明者は、フランジ軸受アセンブリのために自己支持的かつ生産ラインに沿って扱われたり移動されたりできるのに十分に硬化されるまで、紫外線Ａを短い時間だけ用いて接着剤を硬化させれば足りることを見出した。これは、ハンドリング時間としても言及される。この第１硬化段階は、接着剤の層厚みや吸収、使用される紫外線ランプのタイプ、および光源と接着フィルムとの間の距離などの複数の要因に依存するだろう。これらの要因に応じて、第１硬化段階は数秒または数分しか要しないかも知れない。ハンドリング時間は、好ましくは、約５秒未満であり、より好ましくは、約３〜５秒である。このことは、全組立時間が約１分、または約１分未満であることに相当し得る。
【０１４４】
紫外線を用いた硬化は、接着フィルムに対する見通し線を必要とする。一般に、このことは、接着物またはワークピースの１つが紫外線に対して透過性を有することを要する。しかしながら、このことは、フランジ軸受アセンブリの製造において実際的でない。したがって、スラストワッシャの係合面に１つまたはそれ以上の凹部を付加することが、接着フィルムの大部分に対する紫外線の見通し線を改善して硬化プロセスの第１段階を促進するのに効果的な方法である。これにより、また、フランジ軸受アセンブリの製造リードタイムが最小化され得る。
【０１４５】
第２硬化段階において、接着剤は、フランジ軸受アセンブリが生産ラインを通過するときまたは静止を許容されているときに、湿気によって硬化され続ける。さらなる硬化時間も、周囲温度や相対湿度を含む複数の要因に依存するだろう。これらの要因に応じて、第２硬化段階は、接着剤が完全に硬化するのに数時間を要するかも知れない。必要ならば、温度および／または湿度を高めることにより、接着剤の第２効果プロセスを促進することが可能かも知れない。
【０１４６】
接着剤の残部を湿気で硬化させることは、紫外線により硬化されなかった接着剤（例えば、接着ビードもしくはフィルムの表面のうち紫外光源が見通し線を有しない部分、または当該フィルムもしくはビードの中心部分）が、例えばフランジ軸受アセンブリが紫外線硬化段階後に静止されているときまたは製造ラインに沿って進んでいるときに、光がなくても硬化され続けることを意味する。
【０１４７】
図１３および図１４に示す代替的な例示的な実施形態は、滑り要素部品が、係合面により多くの凹部、例えば６つの凹部を備えてもよく、または係合面により少ない凹部、例えばただ１つの凹部を備えてもよいことを示している。また、スラストワッシャは、係合面に任意の数の凹部を備えてもよい。
【０１４８】
代替的な実施形態（図示せず）では、フランジ軸受アセンブリを構成する各スラストワッシャは、係合面に異なる数の凹部を有してもよく、および／または各係合面における凹部の異なる構成または配置を有してもよい。これにより、左側および右側のスラストワッシャを見分けやすくなり、それによりミスプルーフ機能（ポカヨケ）が提供される。
【０１４９】
代替的な実施形態（図示せず）では、接着剤を受けるための係合面の少なくとも１つの凹部は、上述したいくつかの従来技術のフランジ軸受において使用される１つまたはそれ以上のクリップまたは舌状部と共に使用されてもよい。これにより、接着結合のみまたは１つもしくはそれ以上のクリップもしくは舌状部のみを有するフランジ軸受よりも高い剛性を有するフランジ軸受が提供され得る。あるいは、それにより、いくつかの従来技術のフランジ軸受で使用されるクリップまたは舌状部よりも大きな誤差を有する（すなわち、より緩く嵌まる）クリップまたは舌状部を可能とするかも知れない。このことは、上述した小さな誤差を有する従来技術のフランジ軸受に対して複数の利点をもたらし得る。
【０１５０】
本発明の好ましい実施形態に係るフランジ軸受アセンブリを製造するための適当なプロセスは、次のステップを含んでもよい。
【０１５１】
（ｉ）本発明の第１または第２の態様に係る一対の滑り要素部品またはスラストワッシャを提供するステップ。
【０１５２】
（ii）軸受シェルを提供するステップ。
【０１５３】
（iii）各滑り要素部品もしくは各スラストワッシャの係合面の各凹部に接着剤を塗布し、または軸受シェルの対応する係合面のうち各滑り要素部品もしくは各スラストワッシャの係合面の各凹部に対応する部分に接着剤を塗布するステップ。
【０１５４】
（iv）滑り要素部品またはスラストワッシャと軸受シェルとを各係合面に沿って係合させるステップ。
【０１５５】
（ｖ）滑り要素部品またはスラストワッシャと軸受シェルとを各係合面に沿って接触した状態に保つ一方、接着剤の少なくとも一部を硬化させて自己支持フランジ軸受アセンブリを形成するステップ。
【０１５６】
これらのステップは、必ずしも記載順に実行されなくてもよく、また様々な順番で実行されてもよいことを認識されたい。
【０１５７】
方法のステップ（ｉ）および／またはステップ（ii）は、複数のステップを伴ってもよい。複数のステップは、原材料シートから滑り要素部品ブランクを切り抜きまたは打ち抜くステップと、滑り要素部品を形成するステップと、形成後または形成前のブランクに１つまたはそれ以上の材料層、例えば中間層やポリマーベース走行層を適用するステップとを含む。
【０１５８】
必要に応じて、追加的な方法ステップが含まれてもよい。例えば、ステップ（iii）よりも先に、いくつかまたは全ての滑り要素部品を洗浄および／または脱脂するか、当該部品のうち接着剤と接触することになる部分のみを洗浄および／または脱脂することが有益であり得る。例えばグリットブラストまたはショットピーニングによる追加的な表面処理は、おそらく不要であり、また不純物が導入されるリスクを伴う。
【０１５９】
ステップ（ｖ）は、各アセンブリに対する１つまたはそれ以上の適当な形状の治具やクランプの使用を必要とし得る一方、接着剤は、組み立てられたフランジ軸受が自己支持的になるように少なくとも一部が硬化する。生産ラインにおいて各軸受アセンブリに対して別個の治具またはクランプ構成を提供することにより、製造リードタイムを最小に保つことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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